TABLE OF CONTENTS FOREWORD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iii INDUSTRIAL VENTILATION AND POWER INDUSTRY TASK FORCE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv FORMER COMMITTEE AND OTHER CONTRIBUTORS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . iv NOTICE TO S OF THIS PUBLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . v TABLE OF CONTENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . vii CHAPTER 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 CHAPTER 2 2.1 2.2 2.3 2.4 CHAPTER 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 CHAPTER 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 CHAPTER 5 5.1 5.2
INTRODUCTION SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 PURPOSE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 DEVELOPMENT OF THE SECOND EDITION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.1 INDUSTRIAL DUCT DESIGN AVENUES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 HOW TO USE THIS MANUAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.2 MANUAL CONTENTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3 INDUSTRIAL DUCT APPLICATIONS INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 DEFINITION OF INDUSTRIAL DUCT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 DUCT SYSTEM CLASSIFICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.1 MATERIAL (PARTICULATE) CHARACTERISTICS AND CLASSES . . . . . . . . . . . . . . . . 2.2 DUCT MATERIALS INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 MATERIAL TYPES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.1 HOT–ROLLED (CARBON) STEEL DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.3 COLD–ROLLED (CARBON) STEEL DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.4 GALVANIZED SHEET DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.5 STAINLESS STEEL DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6 ALUMINUM DATA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.10 MATERIAL PROPERTIES SUMMARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.12 CORROSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.14 DESIGN CRITERIA INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 GENERAL PROVISIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 NOMENCLATURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.1 LOADS 4.3 LIMITS AND TOLERANCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 SERVICEABILITY AND DURABILITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.5 STRENGTH PROVISIONS -- DESIGN BASIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6 DESIGN OF CIRCUMFERENTIAL STIFFENERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7 CONNECTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.8 HANGERS AND S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9 THERMAL EXPANSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.9 COMMENTARY INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.1 LOADS 5.1 Round Industrial Duct Construction Standards · Second Edition
vii
5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 CHAPTER 6 6.1 6.2 6.3 6.4 CHAPTER 7
LIMITS AND TOLERANCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 SERVICEABILITY AND DURABILITY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.4 STRENGTH PROVISIONS DESIGN BASIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.5 DESIGN OF CIRCUMFERENTIAL STIFFENERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.8 CONNECTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.9 HANGERS AND S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.11 THERMAL EXPANSION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.11 FLOW CHARTS INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 COMMENTARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 ASSUMPTIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 FLOW CHARTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6.1 ILLUSTRATIVE EXAMPLES
7.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 7.2 COMMENTARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 7.3 NOMENCLATURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.1 EXAMPLE 7--1. COMPLEX LOAD COMBINATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.5 EXAMPLE 7--2. HIGH TEMPERATURE APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.13 EXAMPLE 7--3. MODERATE TEMPERATURE (ALUMINUM) APPLICATION . . . . . . . . . . . 7.20 EXAMPLE 7--4. (CARBON STEEL) DUCT RISER IN AN OUTDOOR APPLICATION . . . . 7.27 CHAPTER 8
DUCT SELECTION TABLES -- CARBON AND GALVANIZED
8.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.1 8.2 USE OF THE TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.2 EXAMPLE 8--1. MODIFYING PARTICULATE DENSITY TO FOR INSULATION AND CLADDING GRAVITY LOADS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.25 EXAMPLE 8--2. TYPICAL CARBON STEEL DUCT SELECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.54 EXAMPLE 8--3. TYPICAL GALVANIZED STEEL DUCT SELECTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.54 EXAMPLE 8--4. TYPICAL GALVANIZED STEEL DUCT SELECTION FOR A POSTIVE PRESSURE APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8.55 CHAPTER 9
DUCT SELECTION TABLES -- STAINLESS STEEL
9.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.1 9.2 USE OF THE TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.3 EXAMPLE 9–1. CLASS 5, STAINLESS STEEL DUCT CONVEYING CORROSIVE FUMES AT MODERATE TEMPERATURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.34 EXAMPLE 9–2. CLASS 1, STAINLESS STEEL DUCT FOR PROCESS EXHAUST AT HIGH TEMPERATURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.35 EXAMPLE 9–3. CLASS 5, STAINLESS STEEL DUCT CONVEYING CORROSIVES UNDER POSITIVE PRESSURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9.36 CHAPTER 10 DUCT SELECTION TABLES -- ALUMINUM 10.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.1 10.2 USE OF THE TABLES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.3 EXAMPLE 10--1. TYPICAL ALUMINUM DUCT SELECTION FOR A CLASS 1 APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.34 EXAMPLE 10--2. TYPICAL ALUMINUM DUCT SELECTION FOR A CLASS 1 APPLICATION UNDER POSITIVE PRESSURE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10.35 viii
Round Industrial Duct Construction Standards · Second Edition
CHAPTER 11 SELECTION TABLES -- SPIRAL LOCKSEAM PIPE 11.1 INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.1 11.2 COMMENTARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.3 11.3 DESIGN CRITERIA FOR SPIRAL DUCTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.4 11.4 USE GUIDELINES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.5 11.5 SPIRAL PIPE -- CARBON AND GALVANIZED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.7 11.6 SPIRAL PIPE -- STAINLESS STEEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.30 11.7 SPIRAL PIPE -- ALUMINUM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.42 11.8 POSITIVE PRESSURE SYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.54 11.9 COMMENTARY ON STIFFENERS AND FLANGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.55 EXAMPLE 11--1. TYPICAL GALVANIZED STEEL SPIRAL PIPE SELECTION FOR A CLASS 1 APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.8 EXAMPLE 11--2. TYPICAL GALVANIZED STEEL SPIRAL PIPE SELECTION FOR A CLASS 2 APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.18 EXAMPLE 11--3. TYPICAL STAINLESS STEEL SPIRAL PIPE SELECTION FOR A CLASS 5 APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.31 EXAMPLE 11--4. TYPICAL ALUMINUM SPIRAL PIPE SELECTION FOR A CLASS 1 APPLICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11.43 EXAMPLE 11--5. TYPICAL GALVANIZED STEEL SPIRAL PIPE SELECTION FOR A CLASS 1 APPLICATION UNDER POSITIVE PRESSURE . . . . . . . . . . . . 11.54 CHAPTER 12 STIFFENERS, FLANGES, AND FASTENERS 12.1 INTRODUCTION AND SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1 12.2 SELECTION OF STIFFENERS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.1 12.3 SELECTION OF CONNECTING FLANGES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.28 12.4 SELECTION OF BOLTS FOR CONNECTING DUCT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.59 12.5 GASKETS, CAULKING, AND T SEALANTS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.82 EXAMPLE 12--1. COMPUTING STIFFENER REQUIREMENTS FOR SPECIAL APPLICATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.3 EXAMPLE 12--2. SELECTION OF ALTERNATE STIFFENERS FOR LONGITUDINAL SEAM PIPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.4 EXAMPLE 12--3. SELECTION OF ALTERNATE STIFFENERS FOR SPIRAL PIPE . . . . . . . 12.5 EXAMPLE 12--4. SELECTION OF STIFFENERS USING STAINLESS STEEL TABLES . . 12.13 EXAMPLE 12--5. SELECTION OF STIFFENERS USING ALUMINUM TABLES . . . . . . . . . 12.17 EXAMPLE 12--6. WELDING OF REINFORCEMENTS (CARBON STEEL) . . . . . . . . . . . . . . 12.22 EXAMPLE 12--7. WELDING OF REINFORCEMENTS (STAINLESS STEEL) . . . . . . . . . . . 12.23 EXAMPLE 12--8. SELECTING BOLTS FOR CONNECTIONS (BASED ON EXAMPLE 7--1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12.60 CHAPTER 13 HANGERS AND S 13.1 INTRODUCTION AND SCOPE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1 13.2 HANGERS AND S COMMENTARY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1 13.3 GENERAL GUIDELINES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.1 13.4 METHODS FOR HANGING AND ING DUCT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2 13.5 DUCT HANGERS AND S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.2 EXAMPLE 13--1. CALCULATION OF DUCT LOAD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13.16 CHAPTER 14 WELDING 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1 WELDED T ACCEPTED INDUSTRY PRACTICE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1 WELDED T CONSIDERATIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.1 WELDING PROCEDURES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.5 WELDING SYMBOLS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14.13 Round Industrial Duct Construction Standards · Second Edition
ix
CHAPTER 15 ACCEPTED INDUSTRIAL CONSTRUCTION PRACTICES 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 15.7 15.8 15.9 15.10
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.1 ROUND PIPE COMMON SEAMS AND TS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.1 FABRICATION TOLERANCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.1 FITTINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.8 STACKS 15.14 STACK SAMPLING FACILITIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.20 CLEANOUT DOORS/ACCESS OPENINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.23 DAMPERS AND GATES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.27 CONNECTIONS AND EXPANSION TS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.27 FAN INLET AND OUTLET CONDITIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15.36
CHAPTER 16 GUIDE SPECIFICATION 16.1 16.2 16.3 16.4
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DRAWINGS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . SEISMIC RESTRAINT PROVISIONS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . GUIDE SPECIFICATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16.1 16.1 16.1 16.1
CHAPTER 17 RIDCS SOFTWARE S MANUAL 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5
INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.1 QUICK START . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.2 BASICS OF RIDCS OPERATION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.8 MATERIAL PROPERTIES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.11 DEG DUCTWORK USING RIDCS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17.13
APPENDIX A
COMMENTARY ON FORMULA DERIVATION AND UNITS
APPENDIX B
SUPPLEMENTARY DESIGN DATA
APPENDIX C
COMMENTARY ON SURFACE PREPARATION TECHNIQUES
APPENDIX D
REFERENCED DOCUMENTS GLOSSARY INDEX
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x
Round Industrial Duct Construction Standards · Second Edition